POWER 1 - APRILE 2013
VI
Power
Funzionamento del sistema di retroilluminazione
Il sistema di retroilluminazione è composto da tre blocchi
fondamentali: una batteria che accumula ener-
gia, il driver per LED e i LED. L’incremento
dell’autonomia, della potenza o del risparmio
energetico è possibile solo se si interviene su u-
no o più di questi tre blocchi.
La batteria:
la densità energetica delle batterie
agli ioni di litio utilizzate negli smartphone è
già di per sé molto alta; pertanto non si preve-
de alcun lancio nel prossimo futuro di una nuo-
va tecnologia più avanzata e in grado di offrire
una densità energetica decisamente superiore.
In alternativa, l’unica soluzione per incremen-
tare l’autonomia sarebbe intervenire sulle di-
mensioni della batteria stessa, incidendo di con-
seguenza anche su costo, dimensioni e peso del
dispositivo e rendendo questa soluzione poco
allettante. Normalmente, a batteria carica,
la potenza in uscita è di 4,2V ma può scen-
dere fino a un minimo di 3,3V.
I LED:
fanno parte degli elementi che
compongono lo schermo. Posizionati su
un PCB flessibile, generano luce dai bordi
che viene distribuita attraverso un diffuso-
re posto sul retro del pannello LCD. Il nu-
mero dei LED dipende dalle dimensioni
dello schermo, dallo spazio disponibile e
dalla risoluzione prevista. Il grafico ripor-
tato in figura 1 mostra il numero medio
di LED in rapporto alle dimensioni dello
schermo. Tale grafico è il risultato di ana-
lisi di teardown condotte da ams sui tele-
foni cellulari presenti sul mercato. Negli
smartphone, la gamma dinamica tipica della corrente di pi-
lotaggio dei LED è generalmente tra 3mA e 25mA, anche se
in alcuni modelli può raggiungere anche i 30 mA. La tensio-
ne diretta del LED è compresa nella gamma 3,0-3,4V. Esisto-
no diverse configurazioni dei LED. Ad esempio tutti i LED
possono essere collegati insieme al proprio anodo, con un
pin di output a ogni catodo. Questa tipologia di collegamen-
to può essere gestita da un driver di retroilluminazione capa-
citivo ed è molto diffusa negli schermi di ridotte dimensioni.
Negli smartphone, caratterizzati da schermi di maggiori di-
mensioni e quindi da un maggior numero di LED, si ricorre
più spesso al collegamento di tutti i LED in serie disposti in
una singola stringa. Questa soluzione presenta il vantaggio
di richiedere solo due pin per il collegamento allo schermo.
ams utilizza una nomenclatura (Serie x Stringhe) per descri-
vere le topologie con una o più stringhe di LED (Fig. 2); ad
esempio una singola stringa di otto LED collegati in serie è
denominata 8S x 1.
Fig. 3 - Confronto fra l’efficienza di conversione nelle varie tipologie
di collegamento dei LED
Fig. 4 - L’efficienza della conversione diminuisce
con l’aumento della tensione di uscita
Fig. 5 - Diagramma a blocchi dell’AS3492, un convertitore DC-DC
in grado di gestire 10 LED in una configurazione 2S x 5
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